CERCETĂRI PRIVIND SECURITATEA AFACERILOR ELECTRONICE. STANDARDE ŞI PROTOCOALE PENTRU SECURITATEA AFACERILOR ELECTRONICE

Transcription

1 CERCETĂRI PRIVIND SECURITATEA AFACERILOR ELECTRONICE. STANDARDE ŞI PROTOCOALE PENTRU SECURITATEA AFACERILOR ELECTRONICE Prof. univ. dr. Floarea Năstase, Prof. univ. dr. Pavel Năstase, Prof. univ. dr. Adrian Vasilescu, Conf. univ. dr. Răzvan Zota, Lect. univ. dr.carmen Timofte, ing. Octavian Paiu, Asist. univ. drd. Mădălina Mlak, Prep. univ. Radu Constantinescu, Prep. univ. Iulian Ilie-Nemedi, ec. drd. Jack Timofte 1. Consideraţii privind securitatea informaţională Dezvoltarea tot mai accentuată a Internet-ului a determinat apariţia unor noi modalităţi de a realiza afaceri. Astfel, companiile au simţit o oarecare presiune din partea pieţei de a fi prezente pe Web, dar în acelaşi timp de a se asigura că această conexiune la reţeaua mondială nu presupune nici un risc de securitate pentru ele. Măsurile de securitate informatică au ca scop reducerea riscurilor de utilizare a datelor unui sistem informatic de persoane/programe neautorizate. Introducerea mecanismelor de protecţie nu garantează eliminarea completă a oricărui risc, dar poate să-l reducă la un nivel acceptabil. Riscurile pot fi externe (ascultarea purtătoarei de informaţie, falsificarea documentelor, virusarea softului) sau interne (accidente de manevrare, agresiuni cu intenţie). Securitatea unei sistem informatic poate fi ameninţată prin acţiuni cu sau fără rea intenţie. Astfel, calamităţile naturale, defectarea unor echipamente, erorile de operare sunt incluse în categoria acţiunilor fără o intenţie distructivă. În schimb, acţiuni de tipul: spionarea reţelei (ascultarea canalului) pentru a avea acces la datele în clar şi la parole; falsa identitate (impostura) pentru a avea acces neautorizat la date sau pentru lansarea de , comenzi neautorizate etc.; refuzarea serviciului resurse ale reţelei devin neoperaţionale; reluarea mesajelor pentru a fi accesate şi a le schimba în tranzit; depistarea parolelor pentru accesarea de informaţii şi servicii care nu sunt permise; depistarea cheilor pentru accesarea datelor şi parolelor criptate; lansarea de viruşi pentru distrugerea datelor, intră în categoria acţiunilor rău intenţionate. In general, un mediu de securitate trebuie să respecte următoarele cerinţe: identificarea procedura prin care entitatea care doreşte să acceseze resursele unui sistem trebuie să se identifice; autentificarea există procedură pentru verificarea identităţii entităţii care solicită acces la un sistem, procesul prin care sistemul validează informaţiile de conectare oferite de entitatea utilizatoare; autorizarea setul de tranzacţii prin care entităţii autentificate i se permite să folosească resursele solicitate; integritatea procedurile prin care informaţia nu poate fi modificată; confidenţialitatea protejează conţinutul mesajului transmis în reţea împotriva citirii sau interceptării neautorizate; auditarea procesul de înregistrare a tuturor tranzacţiilor astfel încât fiecare problemă poate fi analizată după ce a avut loc; non-repudierea garantează originea şi integritatea tranzacţiei din punctul de vedere al expeditorului. Modelul conceptual al unui sistem de securitate poate fi prezentat ca în figura 1.1, unde infrastructura pentru tehnologia informaţiei dintr-o organizaţie se poate reprezenta ca o serie de niveluri interconectate. 292

2 Figura 1.1 Modelul concepual pentru securitatea informaţională O viziune completă despre managementul securităţii informaţiei este redată prin ISO-17799/BS În acest standard sunt tratate toate aspectele cu privire la riscurile necesare a fi măsurate şi controlate, pentru a se stabili un cadru adecvat managementului securităţii (figura 1.2). 2. Evaluarea riscului în afaceri Figura 1.2 Arhitectura de securitate conform standardului ISO Există tentaţia de a translata direct analiza ameninţărilor într-o soluţie tehnică. Dar în primul rând, trebuie studiate standardele prin prisma politicii de securitate a organizaţiei. Politica de securitate la nivelul unei organizaţii joacă un rol esenţial, fiind responsabilă chiar de managementul afacerii (vezi si figura 2.1). 293

3 Figura 2.1 Reducerea riscurilor Documentul Orange Book definşte şapte clase de sisteme de securizare: clasa D - protecţie minimă - acele sisteme care au fost evaluate, dar au renunţat să introducă echipamente pentru un nivel de securitate mai înalt; clasa C1 - protecţie discreţionară - acele sisteme care introduc control exact de cât au nevoie şi susţin separarea utilizatorilor de date; clasa C2 - protecţia controlului accesului - sisteme ce au implementat pentru controlul accesului clasa C1, şi contabilizează acţiunile utilizatorilor prin proceduri de login; clasa B1 - protecţie etichetată de securitate - sisteme care implementează un model de politică de securitate formal, şi facilitează etichetarea datelor şi prescrierea controlului accesului peste numirea subiectelor şi obiectelor; clasa B2 - protecţie structurată - sisteme care includ toate caracteristicile găsite în B1 şi în care se aşteaptă ca toate subiectele şi obiectele să fie sisteme relative ADP; clasa B3 - domenii de securitate - sisteme care satisfac cerinţele de monitorizare şi includ instrumente adminstrative de securitate, mecanisme, abilitatea de a semnala evenimente curente relevante; clasa A1 - proiectarea verificării - sistem similar cu B3, dar cu trasături arhitecturale adiţioanale şi cerinţe asociate cu specificaţii de proiectare formale şi verificarea tehnicilor. Principalele organizaţii internaţionale de standardizare a securităţii informaţiei sunt: ISO International Organization for Standardization, IEC International Electrotechnical Commission, ITU International Telecommunications Union. La nivel european cele trei organizaţii care corespund pentru ISO, IEC şi ITU-T sunt: CEN Comité Européen de Normalisation, CENELEC Comité Européen de Normalisation Eléctrotechnique, ETSI European Telecommunications Standards Institute. Standardul Common Criteria oferă o taxonomie pentru evaluarea funcţionării securităţii printr-un set de funcţii şi de cerinţe. Common Criteria include urmatoarele clase funcţionale de cerinţe: Auditul securităţii; Comunicaţia; Suport pentru criptografie; Protecţia datelor utilizatorului; Identificarea şi autentificarea; Managementul funcţiilor de securitate; Confidenţialitatea; Protecţia funcţiilor de securitate; Utilizarea resurselor; Accesul la componente; Căi şi canale încredinţate. 3. Securitatea aplicaţiilor distribuite Aplicaţia distribuită este definită ca o aplicaţie în care părţi ale ei sunt rulate pe entităţi de calcul distincte şi autonome conectate în reţea. Sistemul distribuit este o colecţie de entităţi de calcul (hardware şi software) autonome, dispersate din punct de vedere geografic, şi conectate prin medii de comunicaţie. Aplicaţiile distribuite tipice sunt: 2-tier (folosesc arhitectura client-server), 3-tier (utilizează arhitectura clientmiddleware-server) şi n-tier (client-multiple middleware-multiple servers). 294

4 Există mai multe protocoale care asigură servicii de securitate, majoritatea similare în ceea ce priveşte serviciile oferite şi algoritmii criptografici folosiţi, ele diferind prin maniera de furnizare a serviciilor şi prin situarea lor în raport cu ierarhia de protocoale TCP/IP (figura 3.1). La nivel de client securitatea este implementata, in mod uzual, de programele de tip browser (cum este, de exemplu, Internet Explorer). 4. Infrastructura de chei publice (PKI) Figura 3.1 Soluţii de integrare a serviciilor de securitate în ierarhia de protocoale Infrastructura de chei publice (PKI Public Key Infrastructure) oferă un cadru tehnic (incluzând protocoale, servicii şi standarde) pentru a sprijini realizarea de aplicaţii care îndeplinesc cele cinci proprietăţi de securitate: autentificarea utilizatorilor, confidenţialitatea datelor, integritatea datelor, non-repudierea şi managementul cheilor. O structură simplificată de afaceri care implementează PKI este reprezentată în figura 4.1. Figura 4.1 Infrastructura de chei publice în afaceri Deşi PKI este relativ nou, el a fost dezvoltat şi implementat în multe din protocoalele de comunicaţie în reţea, prin includerea algoritmilor de criptare care folosesc cheile publice. Bazat pe standarde deschise (open standard - open software - acces liber asupra surselor, conceptelor si algoritmilor conţinuţi), PKI ofera: Standardizarea aplicaţiilor de reţea. Aceasta oferă securitatea comunicaţiilor pe Internet pentru orice reţea a oricărei firme; Suport pentru comerţ electronic, de exemplu folosind protocolul de plaţi SET sau protocolul de securitate SSL; Un mediu sigur şi scalabil pentru aplicaţiile de securitate; Administrarea cheilor şi a certificatelor între mai multe aplicaţii; Infrastructura de securitate care are mari şanse să fie recunoscută şi acceptată ca standard de facto de către mediul de afaceri şi de către autoritaţile guvernamentale. 5. Protocolul de transfer securizat SET Protocolul SET (Secure Electronic Transaction), folosit pentru plati electronice, defineşte relaţiile intre părţi si modul lor de acţiune. Relaţiile dintre entităţile care participa la tranzacţii se pot imparti in trei tipuri: 1. Relaţii contractuale. Acestea reprezintă contracte legale semnate intre diferite părţi pentru a oferi servicii si a- si asuma responsabilităţi. Nu au nimic de a face cu protocolul de plaţi SET doar ca SET pleacă de la premiza ca aceste contracte au fost stabilite anterior. 295

5 2. Relaţii administrative. Aceste relaţii trebuiesc stabilite inainte de începerea procesului de plaţi SET. De asemenea, aceste relaţii păstrează mediul de afaceri in siguranţa. Anumite relaţii sunt conţinute in protocolul de plăţi SET. 3. Relaţii de tip operaţional. Aceste relaţii sunt constituite pe termen scurt si au loc atunci când trebuiesc făcute plaţi. Toate acestea sunt definit in protocolul de plaţi SET. SET a fost creat, in primul rand, pentru a permite comercianţilor plata pentru bunurile si serviciile vândute intr-un mod sigur, de incredere si consistent. Cerinţele pentru realizarea unui mediu propice afacerilor sunt satisfăcute de SET prin folosirea criptarii si a altor tehnici. 6. SSL (Secure Sockets Layer) Protocolul SSL a fost iniţial dezvoltat de Netscape iar apoi a fost utilizat ca standard pentru autentificare si criptare pe Internet intre serverele Web si clienţii reprezentaţi de browsere. Noul standard propus de Internet Engineering Task Force se numeşte Transport Layer Security (TLS) si are la baza protocolul SSL. Pe de alta parte, protocolul SSL a ajuns la versiunea 3 si reprezintă cea mai uzitata metoda la ora actuala de criptare/autentificare bazata pe infrastructura de chei public (PKI). Protocolul SSL rulează peste TCP/IP si sub alte protocoale de nivel inalt cum ar fi HTTP sau IMAP si permite serverelor ce au suport pentru SSL sa se autentifice către clienţii SSL, de asemenea clinetii sa se autentifice către servere si intre clienţi si servere sa se stabilească o conexiune criptata (figura 6.1). Figura 6.1 Protocolul SSL Cei mai folosiţi algoritmi de criptare de protocolul SSL sunt: DES - Data Encryption Standard 40/54 biţi; DSA - Digital Signature Algoritm, parte a standardului de autentificare digitala folosit de Guvernul SUA; KEA - Key Exchange Algorithm; MD5 - Message Digest (functie hash) dezvoltat de Rivest pe 128 biţi; RC2 si -RC4 - Rivest Encryption Ciphers dezvoltat de RSA Data Security - 40/128 biţi; RSA - Un algoritm bazat pe chei publice folosit pentru criptare si autentificare, dezvoltat de Rivest, Shamir si Adleman; RSA key exchange - Un algoritm de schimb de chei bazat pe RSA dezvoltat pentru SSL; SHA-1 - Secure Hash Algorithm - functie hash pe 160 biţi; SKIP JACK - un algoritm secret bazat pe chei simetrice implementat in platformele hardware FORTEZZA; Triple-DES - Algoritm ce aplica de trei ori DES 168 biţi. Protocolul de inregistare SSL (figura 6.2) este folosit pentru transferul datelor aplicaţiei si a celor de control intre client si server. In prima faza se fragmentează datele in unităţi mai mici sau se combina mai multe mesaje de nivel inalt intr-o singura unitate. Datele vor fi compresate, semnate digital si apoi criptate inainte de transmisia prin TCP. 296

6 7. Securitatea serviciilor Web Figura 6.2 Protocolul de înregistrare SSL Serviciile Web (Web Services) descriu o modalitate de acces la date şi interacţiunea cu programe ce rulează pe diferite platforme de operare în cadrul reţelelor publice şi de întreprindere. Spre deosebire de reţelele extranet tipice, ce necesită interfeţe puternic integrate între membrii comunicării, scopul serviciilor Web este acela de a oferi o singură interfaţă comună care să permită calculatoarelor să ruleze programe, să partajeze date şi să acceseze servicii diverse. Bazate pe un limbaj comun XML (extensible Markup Language) şi un protocol comun de transport HTTP (HyperText Transfer Protocol), serviciile Web acţionează ca un intermediar între cele două entităţi ce doresc să comunice între ele. Sunt bazate pe limbaje şi protocoale specifice (în afară de XML şi HTTP), printre care, cele mai cunoscute sunt: Simple Object Access Protocol (SOAP), Web Services Description Language (WSDL) şi Universal Discovery, Description and Integration (UDDI). SOAP este practic un mecanism de transport pentru mesajele XML. UDDI este un registru bazat pe XML ce permite furnizorilor să prezinte serviciile Web pe Internet. WSDL (care este bazat tot pe XML) reprezintă o modalitatea de descriere de conexiune a clienţilor (dintr-o perspectivă software) la furnizorii de servicii Web. Împreună cu XML şi HTTP, aceste protocoale reprezintă fundamentul pe care se sprijină serviciile Web, permiţând diverselor entităţi să caute şi să prezinte servicii, să apeleze proceduri, să ruleze programe şi să întoarcă rezultate. Din punctul de vedere al securitatii, serviciile Web asigură autentificarea, autorizarea, confidenţialitatea şi integritatea datelor. Serviciile Web folosesc o serie de noi specificaţii de securitate, printre care: XML Encryption, XML Signature, XML Key Management Specification (XKMS), Security Association Markup Language (SAML) şi Web Services Security (WS-Security). Aceste noi specificaţii se bazează pe mecanisme dezvoltate anterior (cum ar fi, de exemplu, PKI) pentru a asigura elementele de securitate pentru mesajele XML şi transportul SOAP (figura 7.1). 297

7 Figura 7.1 Modelul de securitate pentru Web Services Procesele de afaceri sunt ultimele în care se defineşte necesarul pentru securitate. Procesul de securitate constituie deseori sursa unor discuţii tehnice de detalii. La baza cerinţelor de securitate pentru afaceri se regăsesc necesitatile de eliminare ale unui risc particular. Procesul de afacere defineşte faza prin care se încearcă să se obţină caracteristicile de securitate prin colaborarea la cel mai înalt nivel. În fluxul ebxml curent, modelul informaţional este apoi translatat într-o reprezentare XML şi combinat cu alte informaţii ale mediului (figura 7.2). Figura 7.2 Procesul de afacere defineşte caracteristicile de securitate Generarea profilului protocolului de colaborare este condusă prin modelul informaţional al procesului de afacere (şi conţine o referinţă la model prin structura sa) (figura 7.3). Figura 7.3 Generarea profilului protocolului de colaborare 298